werden. Dabei hängt das Erweichungsverhalten stark vom Zustand der Kaltumformung
ab (<xr id="fig:Softening of Cu-ETP after annealing for 3hrs after 25% cold working"/> und <xr id="fig:Softening of Cu-ETP after annealing for 3hrs after 50% cold working"/><!--5.3-->).
The purity of technically pure and un-alloyed copper used for electrical applications depends on the type used and ranges between > 99.90 and 99.95
wt%. The copper types are designated mainly by their oxygen content as oxygen containing, oxygen-free, and de-oxidized with phosphorus as
described in DIN EN 1652 <xr id="tab:MaterialDesignations"/> and <xr id="tab:Composition of Some Pure Copper Types"/><!--5.2-->. <xr id="tab:Physical Properties of Some Copper Types"/><!--Tables 5.3.--> and <xr id="tab:Mechanical Properties of Some Copper Types"/><!--5.4--> show the physical and mechanical properties of these copper materials. According to these, Cu-ETP, Cu-OFE, and Cu-HCP are the types of copper for which minimum values for the electrical conductivity are guaranteed.
Die Reinheit des für elektrische Zwecke verwendeten technisch reinen, unlegierten
===<!--5.1.3-->Niedriglegierte Kupfer-Werkstoffe===
The high Cu content alloy materials are closest Die niedriglegierten Kupferwerkstoffe kommen in their properties to pure copper materialsihren Eigenschaften demreinen Kupfer am nächsten. By defined addition of small amounts of alloying elements it is possible to increase the mechanical strength and especially the softening temperature of copper and at the same time decrease the electrical conductivity only insignificantly Durch gezielte Zugabe kleiner Mengen von Legierungselementengelingt es, die Festigkeit und vor allem die Erweichungstemperaturdes Kupfers zu erhöhen, wobei die elektrische Leitfähigkeit nurwenig verringert wird (<xr id="fig:Influence of small additions on the electrical conductivity of copper"/><!--(Fig. 5.4)-->). Als Legierungselemente kommen z.B. SilverSilber, ironEisen, tinZinn, zincZink, nickelNickel, chromiumChrom, zirconiumZirkon, silicon, and titanium are usedSilizium und Titan zum Einsatz. Usually the additive amounts are significantly below DerAnteil der zulegierten Komponente liegt meist deutlich unter 3 wtMassen-%. This group of materials consists of mixed crystal as well as precipitation hardening alloysZudieser Werkstoffgruppe sind sowohl mischkristall- als auch ausscheidungshärtendeLegierungen zu zählen. The precipiytion hardening copperAuf die aushärtbaren Kupfer-Beryllium- undKupfer-beryllium and copperChrom-chromiumZirkon-zirconium materials are decribed later in a separate sectionWerkstoffe wird später eingegangen.
<figure id="fig:Influence of small additions on the electrical conductivity of copper">
[[File:Influence of small additions on the electrical conductivity of copper.jpg|right|thumb|Influence of small additions on the electrical conductivity of copperEinfluss geringer Zusätze auf dieelektrische Leitfähigkeit von Kupfer]]
</figure>
From the large number of high-Cu alloys only the properties of selected ones are covered here Aus der großen Zahl der angebotenen niedriglegierten Kupferwerkstoffe könnenhier nur wenige herausgegriffen und ihre Eigenschaften aufgelistet werden(<xr id="tab:Physical Properties of Selected High Cu Content Copper Alloys"/><!--(Tab. 5.5)--> and und <xr id="tab:Mechanical Properties of Selected High Cu Content Copper Alloys"/><!--(Tab. 5.6)-->). Some of these materials are not included Einige dieser Werkstoffe sind nicht in the der EN standards systementhalten.
The low alloyed materials Die niedriglegierten Kupferwerkstoffe CuAg0.,1 and und CuCd1 are mostly used as overhead drive cables where they have to meet sustained loads at elevated temperatures without softeningkommen vor allemals Fahrdrähte von Oberleitungen zum Einsatz, wo sie Dauerbelastungen beierhöhten Temperaturen ohne Erweichung standhalten müssen.
The materials Die Werkstoffe CuFe0.,1 and und CuSn0,15 zeichnen sich durch eine hohe elektrischeLeitfähigkeit aus.15 have a high electrical conductivityDie Festigkeitswerte beider Werkstoffe sind zwar verhältnismäßigniedrig, bleiben jedoch bei kurzzeitiger Wämeeinwirkung bis ca. The mechanical strength of both is relatively low but stays almost constant at temperatures up to 400°Cnahezu unverändert. The are used as substrates for power semiconductors and also as carriers for stationary contacts Sie werden als Systemträger für Halbleiterbauelementeaber auch als Trägerteile für Festkontakte in higher energySchaltgeräten der Energietechnikswitchgearverwendet.
CuFe2 is a material exhibiting high electrical conductivity and good formabilityCuFe2P ist ein Kupferwerkstoff mit hoher elektrischer Leitfähigkeit und guterKaltumformbarkeit. During an annealing process Fe-rich precipitations are formed in the Bei einer Anlassbehandlung treten eisenreiche Ausscheidungenim " -Cu matrix which change the mechanical properties very little but increase the electrical conductivity significantlyKupfer auf, die die mechanischen Eigenschaften nur wenig, dieelektrische Leitfähigkeit jedoch deutlich verbessern. Besides being used as a contact carrier material Neben dem Einsatz alsKontaktträgerwerkstoff in switching devices, this material has broader applications Schaltgeräten hat CuFe2P breite Anwendung in automotive connectors and as a substrate Steckverbindern der Kfz-Technik und als Systemträger in the semiconductor technologyder Halbleitertechnikgefunden.
Der Werkstoff CuNi2Si has high mechanical strength, good formabilityweist eine hohe Festigkeit und sehr gute Biegbarkeit beiguter elektrischer Leitfähigkeit auf. Dieses Eigenschaftsspektrum wird durcheine gezielte, and at the same time high electrical conductivity. This combination of advantageous properties is achieved by a defined finely dispersed precipitation of nickel silicidesfeinverteilte Ausscheidung von Nickel-Siliziden erreicht. CuNi2Si is used mainly kommt in Form von Stanz-Biegeteilen in the form of stamped and formed parts thermisch hoch beanspruchtenelektromechanischen Bauelementen vor allem in thermally stressed electromechanical components for automotive applicationsder Kfz-Technik zum Einsatz.
CuSn1CrNiTi and und CuCrSiTi are advanced developments of the sind Weiterentwicklungen von Kupferwerkstoffen imAusscheidungssystem Cu-Cr-Ti precipitation materials with fine intermetallic dispersionsmit feinverteilten intermetallischen Ausscheidungen. The materialZu dieser Gruppe ist auch der Werkstoff CuNi1Co1Si also belongs into this family and has properties similar to the low alloyed zu zählen, derein Eigenschaftsprofil ähnlich dem der niedrig legierten CuBe materials-Legierungenerreicht.
<figtable id="tab:Physical Properties of Selected High Cu Content Copper Alloys">
<caption>'''<!--Tab. 5.5-->Physical Properties of Selected High Cu Content Copper AlloysPhysikalische Eigenschaften einiger niedriglegierter Kupferwerkstoffe'''</caption>
{| class="twocolortable" style="text-align: left; font-size: 12px"
|-
!Material/Werkstoff<br />DesignationBezeichnung<br />EN UNS !CompositionZusammensetzung!DensityDichte<br />[g/cm<sup>3</sup>]!colspan="2" style="text-align:center"|Electrical<br />Conductivity Elektr. Leitfähigkeit !Electrical<br />ResistivityElektr. Widerstand<br />[μΩ·cm]!Thermal<br />ConductivityWärmeleitfähigkeit<br />[W/(m·K)]!CoeffLin. Ausdehnungskoeff. of Linear<br />Thermal<br />Expansion<br />[10<sup>-6</sup>/K]!Modulus of<br />ElasticityE-Modul<br />[GPa]!Softening TemperatureErweichungstemperatur<br />(approxca. 10% loss in<br />strengthFestigkeitsabfall)<br />[°C]!Melting<br />Temp RangeSchmelzbereich<br />[°C]
|-
!
|1082
|-
|CuFe0,1P<br />not standardizednicht genormt<br />C19210
|Fe 0.05-0.015<br />P 0.025-0.04<br />Cu Rest
|8.89
|
|-
|CuSn1CrNiTi<br />not standardizednicht genormt<br />C18090
|Sn 0.6<br />Ni 0.4<br />Cr 0.3<br />Ti 0.3<br />Cu Rest
|8.87
|1025 - 1074
|-
|CuNi1Co1Si<br />not standardizednicht genormt<br />C70350
|Ni 1.5<br />Co 1.1<br />Si 0.6<br />Cu Rest
|8.82
|
|-
|CuCrSiTi<br />not standardizednicht genormt<br />C18070
|Cr 0.3<br />Ti 0.1<br />Si 0.02<br />Cu Rest
|8.88
<figtable id="tab:Mechanical Properties of Selected High Cu Content Copper Alloys">
<caption>'''<!--Table 5.6:-->Mechanical Properties of Selected High Cu Content Copper AlloysMechanische Eigenschaften einiger niedriglegierter Kupferwerkstoffe'''</caption>
{| class="twocolortable" style="text-align: left; font-size: 12px"
|-
!MaterialWerkstoff!Hardness<br />ConditionZustand!Tensile Strength Zugfestigkeit R<sub>m</sub><br />[MPa]!0,2% YieldStrengthDehngrenze<br />R<sub>p02</sub><br />[MPa]!ElongationBruchdehnung<br />A<sub>50</sub><br />[%]!Vickers<br />HardnessVickershärte<br />HV!Bend RadiusBiegeradius<sup>1)</sup><br />perpendicular tomin senkrecht zur<br />rolling directionWalzrichtung!Bend RadiusBiegeradius<sup>1)</sup><br />min parallel tozur<br />rolling directionWalzrichtung!Spring BendingFederbiegegrenze<br />Limit σ<sub>FB</sub><br />[MPa]!Spring FatigueBiegewechselfestigkeit<br />Limit σ<sub>BW</sub><br />[MPa]
|-
|CuAg0,10
|}
</figtable>
<sup>1)</sup> t: Strip thickness Banddicke max. 0.,5 mm
These newer copper based materials optimize properties such as electrical conductivityDiese neueren Kupfer-Werkstoffe zeichnen sich durch eine Optimierung vonEigenschaften, mechanical strengthwie elektrische Leitfähigkeit, and relaxationFestigkeit und Relaxation aus, which are custom tailored to specific applicationsdieder jeweiligen Anwendung angepasst sind. Typical uses include contact springs for relaysTypische Anwendungen sind Kontaktfedernfür Relais, switches, and connectorsSchalter und Steckverbinder.
===<!--5.1.4-->Naturally Hard Copper AlloysNaturharte Kupfer-Legierungen===
Alloys like brasses Legierungen wie Messinge (CuZn), tin bronzes Zinnbronzen (CuSNCuSn), and German silver und Neusilber(CuNiZn), for which the required hardness is achieved by cold working are defined as naturally hard alloysbei denen die gewünschte Festigkeit durch Kaltumformung erzeugtwird, werden als naturharte Legierungen bezeichnet. Included in this group are also the silver bronzes (CuAg) with Zu dieser Gruppe sindauch die Silberbronzen mit Silbergehalten von 2 – bis 6 wtMassen-% of Agzu zählen.
Main Articelsiehe Artikel: [[Naturally Hard Copper AlloysNaturharte_Kupfer-Legierungen| Naturally Hard Copper AlloysNaturharte Kupfer-Legierungen]]
===<!--5.1.5-->Other Naturally Hard Copper AlloysSonstige naturharte Kupfer-Legierungen===
Main Articelsiehe Artikel: [[Other Naturally Hard Copper AlloysSonstige_naturharte_Kupfer-Legierungen| Other Naturally Hard Copper AlloysSonstige naturharte Kupfer-Legierungen]]
===<!--5.1.6-->Precipitation Hardening Copper Alloys===
Besides the naturally hard copper materials precipitation hardening copper alloys play also an important role as carrier materials for electrical contacts. By means of a suitable heat treatment finely dispersed precipitations of a second phase can be achieved which increase the mechanical strength of these copper alloys significantly.
Main Articelsiehe Artikel: [[Precipitation Hardening Copper Alloys| Precipitation Hardening Copper Alloys]]
===<!--5.1.7-->Application Properties for the Selection of Copper Alloys===
Important for the usage as spring contact components are besides mechanical strength and electrical conductivity mainly the typical spring properties such as the maximum spring bending limit and the fatigue strength as well as the bendability. During severe thermal stressing the behavior of spring materials is determined by their softening and relaxation. The following briefly describes these material properties.
Main Articelsiehe Artikel: [[Application Properties for the Selection of Copper Alloys| Application Properties for the Selection of Copper Alloys]]
===<!--5.1.8-->Selection Criteria for Copper-Based Materials===
